JP3558396B2 - チューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明はホイールに穿設されたバルブ孔へタイヤバルブを自動的にかつ確実に挿入装着するチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
チューブレスタイヤ用のタイヤバルブは、図11に示すようにバルブステム50Aをゴム製のバルブボデイ50Bで被覆し、かつバルブボデイ50Bの基端において環状に突出して取付部となるフランジ部50cを有するスナップインタイプと称するタイヤバルブ50が広く使用されている。
【0003】
この種のタイヤバルブ50をホイールに装着するには、タイヤバルブ50をホイールに穿設されたバルブ孔に仮挿入し、この後、バルブステム50Aを握持してこれを引き込れてフランジ50c、50c間でバルブ孔を挾持してタイヤバルブ50をホイールに装着するタイヤバルブ自動挿入装置が提案されている。しかしバルブステム50Aを握持する際、仮挿入したタイヤバルブの挿入状態が不安定であることから、バルブキャップ51を破損することがある。
【0004】
この対策として特公平2−46403号公報に開示され、かつ図12に要部を示す一部断面正面図、図13に側面図、図14に平面図を示すチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置が提案されている。このタイヤバルブ自動挿入装置は、ベルトコンベア61によって搬送されるホイールWがストッパ62に当接してその移動を停止すると、シリンダ63が伸長作動して円錐形に形成された係合部64がホイールデイスクのハブ孔(図示せず)に嵌入してホイールWをセンタリングしながら持ち上げる。
【0005】
そしてホイールWが図12に一点鎖線で示すようにフリクションデイスク65の下端面と当接すると、その上昇が停止され、この状態がシリンダ63によって保持される。そしてドラム66が回転してホイールWがフリクションデイスク65の摩擦力を介してフリクションデイスク65と略同期回転する。
【0006】
ホイールWの回転によりホイールサイズ検出スイッチ67が検出を開始し、その結果により該当するバルブ孔検出スイッチ68が作動する。バルブ孔検出スイッチ68は光電管68aから放射された検出光の光軸がホイールWのバルブ孔Waの周回軌跡円と交差しており、ホイールWが回転している間に検出光がバルブ孔Waを透過し、これを受光素子68bが受光すると、その信号がブレーキ装置69に送られクラッチ機構がOFFになりブレーキ機構がONして制動回転下のホイールWは慣性量の減衰によって回転が停止し、その停止時におけるバルブ孔Waの位置がバルブ孔停止位置確認スイッチ70の検出位置に達すると、検出光がバルブ孔Waを透過して受光素子68bに感知され、その信号がバルブ圧入装置71の上下作動シリンダ72へ送られ、上下作動シリンダ72が伸長する。
【0007】
この上下作動シリンダ72の伸長により図15に示すようにプッシュロッド73をホイールWのバルブ孔Waの軸心線に沿って上昇させ、タイヤバルブ50をバルブキャップ51側からバルブ孔Wa内に挿入する。
【0008】
プッシュロッド73の最上昇位置が上下作動シリンダ72に付設したリードスイッチによって検出されると、上下作動シリンダ72が収縮して下降してその先端部をタイヤバルブ50内から引き抜き、下降して最下位置に到達する。そしてプッシュロッド73が最下位置に達すると、前記バルブ孔停止位置確認スイッチ70が再度検出を開始し、バルブ孔Waへのタイヤバルブ50の圧入の有無を確認する。すなわち、タイヤバルブの圧入作動の間ホイールWは回転を停止し、ホイールWに対して前記検出時と同位置を維持していることから、その検出光を受光素子68bが受光しないときはタイヤバルブ50の圧入を検出してその信号をシリンダ72へ送る。
【0009】
バルブ孔停止位置確認スイッチ70からの前記信号によってシリンダ72が収縮してタイヤバルブ50を装着したホイールWが係合部64に支持されながら下降し、ベルトコンベア上へ載置され、かつストッパ62が作動してホイールWは搬出されるように構成されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記特公平2−46403号公報に開示されるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動
挿入装置によれば、ホイールサイズ検出スイッチ、バルブ孔検出スイッチ、バルブ孔停止
位置確認スイッチ等を具備することによりホイールのバルブ孔検出からタイヤバルブの挿
入に至る一連の作業を自動的かつ連続的に行うことができる。しかし、同一ホイールサイ
ズのホイールであっても、図16に平面図を示すように基準となるバルブ孔Waに位置に
対し、ホイール幅の異なるホイールや、応急用タイヤ(Temporary Use T
ire)にあっては破線Wa′で示すように径方向に変位して形成されている。従ってバ
ルブ孔検出スイッチの光電管の光軸aによる各検出すべきバルブ孔の検出位置との相対位
置がホイール幅等に起因して相違し、例えば上記図16において破線Wa′で示すバルブ
孔にあっては仮想線Wa ″で示す位置において検出され、実際のバルブ孔の軸心と、伸
長してタイヤバルブを圧入すべきプッシュロッドの軸心との間にずれが生じ、タイヤバル
ブ圧入の際にプッシュロッド先端とバルブ孔の周縁とによりタイヤバルブを圧潰してタイ
ヤバルブの損傷を誘発し、かつプッシュロッドとバルブ孔の周縁との接触によりホイール
及びプッシュロッドの損傷を招くおそれがある。また、ホイールの軸心と係合部の軸心と
が変位した状態でタイヤバルブを挿入した場合にも同様の不具合が生じるおそれがある。
【0011】
従って、本発明の目的は、バルブ孔の穿設位置がホイールの径方向に相違する場合であってもタイヤバルブ、ホイール及びプッシュロッド等に損傷を招くことなく円滑にタイヤバルブをホイールのバブル孔に挿入装着し得るチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明におけるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置は
、回転駆動されるホイールのバルブ孔を検出してホイールを定位置に制動停止させるバル
ブ孔検出スイッチと、基端が可撓部を介してプッシュロッド作動部に支持されて先端にタ
イヤバルブを保持したプッシュロッドを上記定位置に停止したホイールのバルブ孔へ挿入
してタイヤバルブをバルブ孔に圧入装着するバルブ圧入装置とを有し、上記バルブ孔検出
スイッチが回転駆動される上記ホイールを隔てて相対位置に配置された発光部と受光部と
からなり、発光部から放射される光軸は回転駆動されるホイールのバルブ孔の周回軌跡円
と交差し、かつ受光部がこの周回軌跡円と直交する方向に長なる幅範囲の光軸を受光する
ことを特徴とするものである。
【0013】
【実施例】
以下、本発明におけるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の一実施例を図によって説明する。
【0014】
図1は本実施例におけるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の概要を示す一部断面説明図であって、図2は図1のA−A線断面図、図3は図1のB−B線断面図である。
【0015】
図中符号1は機台であり、機台1は床面上に固定される下側横長枠3、3及び下側横枠4、4からなる下側枠2、下側枠2に立設する複数の縦枠5、5‥‥、縦枠5、5‥‥の中間部に固設され、相対向する中間横長枠7、7を有する中間枠6、縦枠5、5‥‥の上部に固定された上部横長枠9、9及び上部横枠10、10からなる上部枠8を具備し、中間枠6にはタイヤバルブ50を挿入するホイールWを搬送する搬送としてのベルトコンベヤ11が設けられている。
【0016】
ベルトコンベヤ11は、中間横長枠7、7の両端部に回転自在に軸支されたローラ12、12と、これらローラ12、12間に掛け渡された一対のベルト13、13を有し、ローラ12、12の外側位置には搬入コンベヤ14、搬出コンベヤ15が配設されていてホイールWをベルトコンベヤ11へ搬入ならびに搬出可能にしている。搬出コンベヤ15の始端部にはホイール搬出確認スイッチ16が設けられ、搬出コンベヤ15へ搬出されたホイールWを検出してその信号を搬入コンベヤ14の終端部に設けられたストッパ17の駆動部へ送るようにしている。ストッパ17は、常時搬入コンベヤ14上に位置してベルトコンベヤ11へのホイールWの搬入を阻止する一方、ホイール搬出確認スイッチ16の検出信号により作動して搬入コンベヤ14上から退避し、搬入コンベヤ14によって搬送された1個のホイールWをベルトコンベヤ11上へ搬入させるようにしている。
【0017】
ベルトコンベヤ11の搬送面上に出没可能にストッパ47が設けられ、常時はベルトコンベヤ11の搬送面下に位置してホイールWの搬送を可能にする一方、前記ホイール搬送確認スイッチ16の検出信号により作動して搬送面上に突出し、ホイールWの搬送を阻止するようにしている。そしてストッパ47は一定時間その突出状態を保持し、その後、例えばホイールWが後述するホイールサイズ検出用リフタ19によって上昇せしめられた際、復動して搬送面下に復帰するように構成されている。
【0018】
符号18は、ホイールサイズ検出装置であって、タイヤサイズ検出装置18は、ベルトコンベヤ11のベルト13と13の間からシリンダ20の伸縮によって出没してストッパ47によって搬送を阻止された状態のホイールWを上昇及びベルトコンベヤ11から上昇せしめられたホイールWをベルトコンベヤ11上に載置する支持部21を有するリフタ装置19と、リフタ装置19によって上昇された支持部21上のホイールWをリンク機構23を介してシリンダ24の作動によって上部横枠10に設けられたレール10aに沿って移動して互いに接離する一対の当接部25、25に各々一対設けられた当接ローラ25a、25a‥‥によって挾持してセンタリングを行い、かつ当接部25、25の移動量に基づいてホイールWの径を測定するセンタリング機構22と、センタリング機構22によってセンタリングされたホイールWに下降して当接し、その下降量に基づいて予め記憶されたホイール情報からホイールWの幅及び、アルミホイール、スチールホイール、応急タイヤ用のホイール等のホイールの種類を検出する検出部26とを有する。ホイールサイズ検出装置18によって検出された各種の信号は後述するバルブ挿入装置27へ送られる。
【0019】
次にホイールサイズ検出装置18によってサイズ等の検出が完了したホイールにタイヤバルブを挿入するバルブ挿入装置27について説明する。
【0020】
バルブ挿入装置27はベルトコンベヤ11の搬送面上に出没可能に設けられたストッパ28を有し、ストッパ28はシリンダ29によって揺動され、常時はベルトコンベヤ11の搬送面上に突出してホイールWの搬送を阻止する一方、後述するバルブ挿入用ホイールリフタ32によりホイールWが下降したホイール搬出時には、バルブ挿入用ホイールリフタ32からの信号によりベルトコンベヤ11の搬送面下に移動してベルトコンベヤ11によるホイールWの搬出を許容するように構成されている。このストッパ28及びシリンダ29は、機台1に支持された摺動台30上に取付けられ、前記ホイールサイズ検出装置18からのホイールサイズ検出信号によってモータ31を制御することによって摺動台30を移動することによってホイールサイズ等に相応した移動調整を可能にしている。
【0021】
ベルトコンベヤ11によって搬送され、ストッパ28によっ搬送が阻止されたホイールWを上昇させるバルブ挿入用ホイールリフタ32は、ベルトコンベヤ11の搬送面上に一定高さストロークして突出可能とするセンターコーンと称する係合部33を有し、係合部33の形状はホイールデイスクWのハブ孔(図示せず)に嵌入可能な略円錐形をなし、その錐面に前記ハブ孔を係合させてホイールWを昇降可能にしている。従って下方向に増径する係合部33の錐面によって種々のハブ口径を有するホイールWを支持可能にする一方、ストッパ28によって停止されたホイールWのハブ孔の位置が係合部33の軸心から多少偏心していても、これを許容することができる。
【0022】
そしてこの係合部33は機台1に立設されたエアシリンダ34のピストンロッドに回転可能に連結されて上下動可能にされ、常時は先端をベルトコンベヤ11の搬送面下に位置してホイールWの搬入を可能にしており、ベルトコンベヤ11上に搬入されたホイールWが前記ストッパ28と当接して停止した際、エアシリンダ34の伸長によって上昇し、その最上昇位置でホイールWのバルブ孔Waへタイヤバルブ50を圧入装着した後、下降するように構成されている。
【0023】
ベルトコンベヤ11の上方の上部枠8にはホイール駆動プーリ37及び回転駆動装置38からなるホイール駆動装置36が設けられている。ホイール駆動プーリ37は外周にギヤを有しており上部枠8に回転可能に支持されたドラム状であって、ホイール駆動プーリ37の下面には環状ゴムよりなるフリクションデイスク37aが装着されている。
【0024】
ホイール駆動プーリ37はホイール駆動装置36によってギヤで回転駆動される。ホイール駆動装置36はモータを有し、減速機、ブレーキ装置を介してホイール駆動プーリ37を駆動する。ブレーキ装置はクラッチ機構を具備し、ブレーキ装置は常時はブレーキ機構とクラッチ機構とがOFF状態にあって、ホイール駆動プーリ37に対するトルクの伝達が遮断されていて、ホイールWが係合部33とともに上昇してフリクションデイスク37aに当接した際クラッチ機構とタイマがONして、トルクをホイール駆動プーリ37へ伝達して回転させる。そしてホイール駆動プーリ37と同期回転するホイールWのバルブ孔Waの位置が、後述するバルブ孔検出スイッチ39によって前記タイマに設定された時間内に検出されると、クラッチ機構がOFFになり、同時にブレーキ機構がONしてホイール駆動プーリ37の回転を制動し、ホイール駆動プーリ37の停止時にブレーキ機構がOFFになるように設定されている。一方ホイールWのバルブ孔Waの位置が前記タイマの設定時間内にバルブ孔検出スイッチ39により検出されないときは、NG状態となってクラッチがOFFになり、ホイール駆動プーリ37の回転を停止させるようにする。
【0025】
そして制動により回転を停止したホイール駆動プーリ37とホイールWは、クラッチ機構がONになり、ホイール駆動装置36によって比較的低回転速度で逆回転せしめられ、前記バルブ孔検出スイッチ39によってホイールWのバルブ孔Waが確認されるとブレーキ機構が作動して瞬時にホイール駆動プーリ37、従ってホイールWの逆回転を停止せしめ、後述するバルブ圧入装置43へ信号が送られ、プッシュロッド44によるタイヤバルブ50の挿入動作が開始される。またバルブ孔検出スイッチ39によりバルブ孔Waが所定時間以上確認し得ない場合はNG状態となるように設定されている。
【0026】
バルブ孔検出スイッチ39はホイール駆動プーリ37を介して上下位置に配設された発光部となる発光素子40と受光部となる受光素子41とを有し、発光素子40は上部枠8に移動可能に設けられた支持部材42に設けられ、ホイールサイズ検出装置18によって検出されたホイール、サイズの種類等によって異なるバルブ孔Waの突設状況に相対して移動調整するように構成されている。
【0027】
一方受光素子41は後述するバルブ圧入装置43に取付けられていて、図4に発光素子40との相対位置を平面的に示すようにホイール駆動プーリ37の半径方向、即ちホイール駆動プーリ37と同期回転するホイールWのバルブ孔Waの周回軌跡円と直交する方向に長なる幅広の受光範囲を有するセンサによって形成され、かつプッシュロッド作動部45を支持する支持台48をホイール駆動プーリ37の半径方向に移動調整することにより上記周軌跡円と直交する方向に長なる幅広の発光範囲を有する発光素子40から放射される検出光の光軸aは、前記ホイールWのバルブ孔Waの周回軌跡円と交差するよう構成され、その交差位置をバルブ孔Waが通過した際、バルブ孔Waを透過した検出光を受光素子41で感知させ、その信号を前記ホイール駆動装置36へ送るようにしている。そして、この信号によりクラッチ機構をOFFにし、ブレーキ機構をONしてホイール駆動プーリ37の回転を制動停止させ、その後ブレーキ機構をOFFにするようにしている。
【0028】
次にバルブ圧入装置43について説明する。バルブ圧入装置43は、図3に示すようにプッシュロッド44とプッシュロッド44を上下作動するプッシュロッド作動用エアシリンダを具備するプッシュロッド作動部45を有し、プッシュロッド作動部45を機台1にホイール駆動プーリ37の回転軸線と接離する方向に移動可能に支持された支持台48に取付けることにより機台1に設けられ、支持台48は、ホイールサイズ検出装置18によって検出されたホイールサイズ、ホイールの種類等に相応して移動調整される。
【0029】
プッシュロッド作動部45により上下動するプッシュロッド44は、図5に示すように、長尺の柱状体であって、その基端44aは可撓部材46を介して上記シリンダのピストンロッド45aに連結され、先端には段部を介して小径の突当部44bが設けられ、この先端に更に小径な係入部44cが設けられていてこの係入部44cの先端は尖端状に形成されている。
【0030】
そしてこれらの各部は図5のC部拡大断面を示す図6のようにプッシュロッド44の突当部44bがタイヤバルブ50の凹孔50aに挿入し、係入部44cが凹孔50aに連通する小孔50bに挿入してタイヤバルブ50を支持する。一方タイヤバルブ50の圧入時には図5に示すように主として突当部44bの先端と凹孔50aの底部との当接によってプッシュロッド44の上昇によりタイヤバルブ50をバルブ孔Wa内へ押し込む。
【0031】
プッシュロッド作動部45のエアシリンダのピストンロッド45aとプッシュロッド44の基端44aとの間に介装される可撓部材46は、図6に示すようにゴム等の弾性部材46aと、この弾性部材46aを介して接着対向する2枚の取付板46bと、これら取付板46bに突設されたネジ部46cとにより構成され、これらネジ部46cとピストンロッド45a及びプッシュロッド44の基端44aに設けられたナット部46dとを螺合することによりプッシュロッド作動部45のピストンロッド45aの先端に、ピストンロッド45aとの同一軸心性を維持し、かつ軸心方向からずれた方向の荷重がプッシュロッド44の先端に作用した際、傾倒可能にプッシュロッド44を連結する。
【0032】
また他の可撓部材46の実施例としては、図7に要部断面を示すように、ピストンロッド45aの先端と、プッシュロッド44の基端44aとを互いに揺動可能に連結する継手46eと、継手46eを収容し、かつピストンロッド45aの先端とプッシュロッド44の基部44aとの間を可撓可能に、かつピストンロッド45aとプッシュロッド44の同一軸心性を維持する円筒状ウレタンゴム46f、或いはコイルバネ等の弾性材とにより構成することも可能である。
【0033】
上記構成の他に本装置は、タイヤバルブ50をプッシュロッド44に供給するタイヤバルブ受け渡し装置(図示せず)を有している。
【0034】
次に上記のように構成されたチューブレスタイヤ用バルブ自動挿入装置の作動を図8に示すフローチャートに従って説明する。
【0035】
本装置の作動は主にホイールサイズ検出装置18で実行されるステップS1〜ステップS4のホイールサイズ検出工程Iと、主にバルブ挿入装置26で実行されるステップS5〜ステップS20のタイヤバルブ挿入工程IIにより構成される。
【0036】
タイヤバルブ自動挿入装置は、運転時にはベルトコンベヤ11、搬入コンベヤ14、搬出コンベヤ15が作動してホイールWをベルトコンベヤ11上へ搬入可能な状態にあり、常時は搬入コンベヤ14の終端にストッパ17が突出して搬入コンベヤ14によって搬送されたホイールWを係止してベルトコンベヤ11内へのホイールWの搬入を阻止している。またストッパ47がベルトコンベヤ11の搬送面に突出してホイールWの搬路を閉鎖し、かつエアシリンダ34が縮小作動して係合部33がベルトコンベヤ11の搬送面下に位置してホイールWの搬路を開放している。
【0037】
このような状態において、ステップS1でストッパ17が搬入コンベヤ14の搬送面から退避し、その搬路を開放して1個のホイールWをベルトコンベヤ11上へ送り込み、ホイールWはベルトコンベヤ11によつて搬送されてストッパ47と当接してその移動を停止する。
【0038】
ストッパ47がホイールWを受け止めると、ステップS2によってその信号がホイールサイズ検出装置18のリフタ装置19の作動部へ送られ、リフタ装置19のシリンダ20が伸長して支持部21によりホイールWをベルトコンベヤ11の搬送面から所定量、図2に破線W′で示す位置まで上昇させて停止する。続いてセンタリング機構22のシリンダ24を作動させて一対の当接部25、25に各々設けられた当接ローラ25a、25a‥‥によって支持部21上のホイールWを挾持してセンタリングする。
【0039】
続くステップS3において、上記ステップS2においてホイールWをセンタリングした際の当接部25、25の移動量に基づいてホイールWの径、即ちホイールサイズを検出し、かつ検出部26を下降させてホイールWを当接させ、その下降量に従って予め記憶されたホイール情報から、ホイールWの幅、種類を検出してその信号を後述するステップS5〜ステップS20において作動するバルブ挿入装置27へ送るとともにストッパ47をベルトコンベヤ11の搬送面上から退避させてその通路を開放し、かつ検出されたホイールWのサイズに相応して摺動台30を移動させてストッパ28の位置を調整する。
【0040】
ステップS3でサイズ等各仕様が検出されたホイールWは、次のステップS4によってホイールサイズ検出装置18から搬出する。ホイールWの搬出は、センタリング機構22のシリンダ24の作動によってリンク機構を介して両当接部25と25との間を離間させて当接ローラ25a、25a‥‥によるホイールWの挾持を開放し、かつリフタ装置19のシリンダ20を収縮作動して支持部21とともに下降させてベルトコンベヤ11の搬送面上に載置して受け渡し、ベルトコンベヤ11によりホイールWをサイズ検出装置18から搬出する。
【0041】
ステップS4によつてサイズ検出装置18から搬出されたホイールWはステップS5においてベルトコンベヤ11によって搬送されるホイールWを予めホイールWのサイズに相応して移動調整されたストッパ28に当接してその移動を停止することによりホイールWをバルブ挿入装置27へ搬送する。
【0042】
ストッパ27がホイールWを受け止めると、ステップS6によってその信号がバルブ挿入用リフタ32の作動部へ送られ、エアシリンダ34が伸長作動して、ピストンロッド34aに設けられた係合部33がホイールデイスクのハブ孔(図示せず)に嵌入し、ホイールWをセンタリングしながら持ち上げる。ここで係合部33は円錐形に形成されることから、ハブ孔と密に嵌合してホイールW支持の安定性を促す一方、仮にホイールWの係止位置が係合部33の軸心から多少偏心していてもこれを許容することができる。そしてエアシリンダ34が更に伸長してホイールWを図3に破線W′で示すようにフリクションデイスク37aに当接すると、その上昇が停止され、かつこの状態がエアシリンダ34によって保持される。
【0043】
一方ホイールWのサイズ等を識別するステップS3からバルブ挿入装置27にホイールWを装着するステップS6が完了する間にステップS7において、ステップS3によって検出されたホイールWの種類等の信号に従ってその装着すべきホイールWに相応する種類のタイヤバルブ50を選択してプッシュロッド44の先端に図6に示すようにタイヤバルブ受け渡し装置により装着し、ステップS8によりタイヤバルブ50がプッシュロッド44の先端に適切に装着されているか否か確認し、不適切な場合は、NG表示して再度タイヤバルブ50の装着を行う。
【0044】
タイヤバルブ50の適切な装着が確認された場合には次のステップS9において、ステップS3によつて検出されたホイールサイズ、ホイールの種類等に相応して位置および孔径が相違するバルブ孔Waの穿設状況に応じて発光素子40を支持する支持部材42および受光素子41を取付けたプッシュロッド作動部45を支持する支持台48を移動せしめ、発光素子40から放射される検出光の光軸aがホイールWのバルブ孔Waの前記周回軌跡円と交差するように調整する。
【0045】
前記ステップS6によってホイールWを上昇させてフリクションデイスク37aに当接させて停止すると、ステップS10においてホイール駆動装置36のブレーキ装置のクラッチ機構とタイマーがONし、ホイール駆動装置36のモータによってホイール駆動プーリ37が回転して、ホイールWがフリクションデイスク37aの摩擦力を介してフリクションデイスク37aと略同期回転する。またバルブ孔検出スイッチ39が作動可能となる。
【0046】
そして続くステップS11において、バルブ孔検出スイッチ39の発光素子40から放射された検出光の光軸aがホイールのバルブ孔Waの周回軌跡円と交差していることから、ホイールWが回転している間に検出光がバルブ孔Waを透過し、これを受光素子41が受光すると、その信号がホイール駆動装置36へ送られる。バルブ孔Waの検出は、図4に示すように受光素子がホイールWの半径方向に長く形成され、それを受光する受光範囲を有することからバルブ孔Waが破線Wa′で示すようにホイールWの半径方向に変位するものであっても適切に検出できる。
【0047】
一方、バルブ孔検出スイッチ39がタイマに設定された検出時間内にバルブ孔Waを検出しないときはNG状態となって以降の作動を停止し、かつ表示する。従ってタイヤバルブ挿入の際に障害となる例えばバルブ孔Waの欠陥、バルブ孔不良、異物混入によるバルブ孔詰まり等の事態を予め検出することができ、次工程の混乱やバルブ圧入不良、バルブ挿入装置及びホイールの損傷を未然に防止し得る。
【0048】
ステップS11によりバルブ孔検出スイッチ39からの信号を受けたホイール駆動装置36は、ステップS12においてクラッチ機構をOFFにし、かつブレーキ機構がONとなりモータからホイール駆動プーリ37へのトルク伝達を遮断してホイール駆動プーリ37を制動回転させ、制動回転下のホイールWは慣性量の減衰により停止する。停止後ホイール駆動装置36のブレーキ機構をOFFにし、かつクラッチ機構をONとすることによりホイール駆動プーリ37を比較的低速で逆回転駆動すると同時にタイマを作動させる。
【0049】
そして続くステップS13で、バルブ孔検出スイッチ39の光電管40から放射された検出光の光軸aがホイールWのバルブ孔Waを透過し、これを受光素子41が受光すると、その信号がホイール駆動装置36へ送られ、クラッチ機構をOFFにし、かつブレーキ機構をONして瞬時にホイール駆動プーリ37を、従ってホイールWの回転を瞬時に停止させる。
【0050】
一方バルブ孔検出スイッチ39、ホイール駆動装置36等の不具合により、バルブ孔検出スイッチ39がタイマに設定された検出時間内にバルブ孔Waを検出しないときはNG状態と判定して以降の作動を停止し、かつそれを表示する。
【0051】
ステップS13でホイール駆動プーリ37、従ってホイールWの回転が停止すると、その信号が支持台48の作動部へ送られ、ステップS14によって予めステップS3で検出されたホイールWのサイズ、幅、種類に相応してホイール駆動プーリ37の回転軸線と接離する方向に指示台48を移動調整してバルブ圧入装置43の位置調整を行う。
【0052】
バルブ圧入装置43の位置調整が完了すると、その信号を受けたバルブ圧入装置43は、続くステップS15でプッシュロッド作動部45のプッシュロッド用エアシリンダが伸長作動してプッシュロッド44をホイールWのバルブ孔Waの軸線に沿って上昇させ、図9に二点鎖線で示すようにタイヤバルブ50をバルブキャップ51側からホイールWのバルブ孔Wa内に挿入開始する。
【0053】
そしてバルブ孔Wa内に挿入されたタイヤバルブ50はプッシュロッド44の上昇によりバルブ孔Wa内に更に進入してタイヤバルブ50をホイールWに装着し、プッシュロッド44の最上昇位置がプッシュロッド作動部45のエアシリンダに付設したリードスイッチによって検出されると、そのエアシリンダが収縮作動して下降を開始し、その先端部をタイヤバルブ50内から引き抜き、そのままバルブ孔Waの軸心に沿って下降し、その最下位置に到達してステップS16でタイヤバルブ挿入が完了する。プッシュロッド44がプッシュロッド作動部45のエアシリンダの伸長によってタイヤバルブ50をバルブ孔Waに挿入する際、プッシュロッド44の軸心とバルブ孔Waの軸心との間に多少の誤差がある場合でもプッシュロッド44の基端に配設された可撓部材46によってその誤差が許容されることから、バルブ孔Waの軸心に倣ってタイヤバルブ50がバルブキャップ51側から挿入され、タイヤバルブ50がバルブ孔Waの内周面とプッシュロッド44との間で部分的に過度に押し潰されて損傷するということはない。
【0054】
そしてタイヤバルブ50の圧入後前記最下位置へ到達時の間、或いは最下位置へ到達後、ステップS17においてバルブ検出スイッチ39が再度検出し、バルブ孔Waへのタイヤバルブの圧入の有無を確認する。即ちタイヤバルブ50の圧入作動の間ホイール駆動プーリ37は回転を停止し、ホイールWに対し、前記検出時と同位置を維持することから、発光素子40からの検出光の光軸aはバルブ孔Waの位置と交差していて、その検出光を受光素子41が受光しないときはタイヤバルブ50の圧入を検出し、その検出光を受光とないときは、タイヤバルブ50が圧入されていないことを検出してNG状態となる。したがって事前にタイヤバルブ未挿入のホイールWを摘出する。
【0055】
ステップS16によってプッシュロッド作動部45のエアシリンダの収縮作動によってプッシュロッド44が最下位置に到達したバルブ圧入装置43は、ステップS18で支持台48を元の位置へ復帰せしめられる。
【0056】
そして続くステップS19において、前記バルブ孔検出スイッチ39からの信号によってバルブ挿入用ホイールリフタ32のエアシリンダ34が収縮作動し、タイヤバルブ50を装着したホイールWが係合部33に支持されながら下降し、ベルトコンベヤ11上に載置される。エアシリンダ34は収縮作動してベルトコンベヤ11の搬送面下に移動させ、ホイールWの搬出を可能にする。なお、ストッパ28はホイールWがフリクションデイスク37aに当接した際作動して、既にベルトコンベヤ11の搬送面下に退避している。
【0057】
従ってホイールWは、次のステップS20においてもベルトコンベヤ11に搬送させて、搬出コンベヤ15へ送り込まれ、この搬出コンベヤ15による搬送時にホイール搬出確認スイッチ16の検出位置を通過すると、ホイールWの搬出が確認され、その信号がストッパ17の作動部へ送られて、ストッパ17が搬入コンベヤ14から退避して、係止されていた1個のホイールWをベルトコンベヤ11上へ送り込み、次のホイールWへのタイヤバルブ50の挿着作業を開始する。
【0058】
上記説明では、バルブ孔検出スイッチ39を発光素子40と受光素子41とにより構成し、受光素子41をホイール駆動プーリ37の半径方向、即ちホイール駆動プーリ37と同期回転するホイールWのバルブ孔Waの周回軌跡円と直交する方向に長形の幅の広い発光部と受光部を有するセンサによって構成したが、図10に図4と対応する平面図を示すようにホイールWのバルブ孔Waの周回軌跡円と直交する方向に複数の発光素子40、受光素子41を列設して構成することも可能であり、また以上説明では、回転駆動されるホイールWのバルブ孔Waの有無をバルブ孔検出スイッチ39で検出した後、ホイールWを停止させ、逆回転せしめて、再び同一のバルブ孔検出スイッチでバルブ孔Waを検出してホイールWをタイヤバルブ挿入位置へ停止するよう構成したが、バルブ孔Waの有無及びタイヤバルブ挿入位置へホイールを停止せしめるためのバルブ孔検出スイッチを別個に各々配設して、ホイールを逆転せしめることなく、同一方向に回転するよう構成することも可能である。
【0059】
【発明の効果】
以上説明した本発明のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置によれば、回転
駆動するホイールのバルブ孔を検出してホイールを定位置に制動停止し、定位置に停止し
たホイールのバルブ孔にバルブ圧入装置のプッシュロッドによりタイヤバルブを挿入装着
するタイヤバルブ自動挿入装置において、バルブ孔を検出するバルブ孔検出スイッチを、
回転駆動されるホイールを隔てる相対位置に配設する受光部とを具備し、更にこの受光部
がバルブ孔の周回軌跡円と直交するホイールの半径方向に長く形成され、周回軌跡円と直
交する長なる幅範囲の光軸を受光するように構成することから、ホイールの幅、ホイール
の種類等に起因してバルブ孔の位置がホイールの径方向に相違する場合でも回転駆動され
るホイールの周回方向のバルブ孔の位置が適切に検出でき、この検出に基づいてホール駆
動装置によるホイールの回転を停止することにより、バルブ孔の位置がホイールの径方向
に相違する場合でも適切な位置にホイールを制動停止することが可能になり、ホイールの
バルブ孔とバルブ圧入装置のプッシュロッドとの相対位置調整が適切にでき、タイヤバル
ブ、ホイール、プッシュロッド等に損傷を招くことなく円滑にタイヤバルブをホイールの
バルブ孔に挿入装着することが可能になり、タイヤバルブ装着の効率化が得られる等の効
果を有する。
更に、バルブ圧入装置のプッシュロッド作動部に可撓部を介してプッシュロッドの基端
を接続することから、タイヤバルブをホイール孔に挿入する際、プッシュロッドの軸心と
バルブ孔の軸心との間に多少の誤差がある場合でも可撓部によってその誤差が許容され、
タイヤバルブがバルブ孔の軸心に倣って挿入できてタイヤバルブが損傷することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の一実施例の概要を示す一部断面説明図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】図1のB−B線断面図である。
【図4】本実施例に用いられるバルブ孔検出スイッチの説明図である。
【図5】本実施例に用いられるプッシュロッド及び可撓部材を説明する一部断面説明図である。
【図6】図5のC部拡大断面図である。
【図7】同じく他の可撓部材の実施例を説明する一部断面説明図である。
【図8】同じく、本実施例のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の作動を説明するフローチャートである。
【図9】タイヤバルブの挿入を説明する図である。
【図10】本実施例に用いられるバルブ孔検出スイッチの他の実施例を示す説明図である。
【図11】タイヤバルブの説明図である。
【図12】従来のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置を説明する一部断面正面図である。
【図13】図11の側面図である。
【図14】図12の平面図である。
【図15】タイヤバルブの挿入を説明する図である。
【図16】従来のバルブ孔検出スイッチを説明する平面図である。
【符号の説明】
39 バルブ検出スイッチ
40 発光素子
41 受光素子
43 バルブ圧入装置
44 プッシュロッド
45 プッシュロッド作動部
46 可撓部
50 タイヤバルブ
a 光軸
W ホイール
Wa バルブ孔
【産業上の利用分野】
本発明はホイールに穿設されたバルブ孔へタイヤバルブを自動的にかつ確実に挿入装着するチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
チューブレスタイヤ用のタイヤバルブは、図11に示すようにバルブステム50Aをゴム製のバルブボデイ50Bで被覆し、かつバルブボデイ50Bの基端において環状に突出して取付部となるフランジ部50cを有するスナップインタイプと称するタイヤバルブ50が広く使用されている。
【0003】
この種のタイヤバルブ50をホイールに装着するには、タイヤバルブ50をホイールに穿設されたバルブ孔に仮挿入し、この後、バルブステム50Aを握持してこれを引き込れてフランジ50c、50c間でバルブ孔を挾持してタイヤバルブ50をホイールに装着するタイヤバルブ自動挿入装置が提案されている。しかしバルブステム50Aを握持する際、仮挿入したタイヤバルブの挿入状態が不安定であることから、バルブキャップ51を破損することがある。
【0004】
この対策として特公平2−46403号公報に開示され、かつ図12に要部を示す一部断面正面図、図13に側面図、図14に平面図を示すチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置が提案されている。このタイヤバルブ自動挿入装置は、ベルトコンベア61によって搬送されるホイールWがストッパ62に当接してその移動を停止すると、シリンダ63が伸長作動して円錐形に形成された係合部64がホイールデイスクのハブ孔(図示せず)に嵌入してホイールWをセンタリングしながら持ち上げる。
【0005】
そしてホイールWが図12に一点鎖線で示すようにフリクションデイスク65の下端面と当接すると、その上昇が停止され、この状態がシリンダ63によって保持される。そしてドラム66が回転してホイールWがフリクションデイスク65の摩擦力を介してフリクションデイスク65と略同期回転する。
【0006】
ホイールWの回転によりホイールサイズ検出スイッチ67が検出を開始し、その結果により該当するバルブ孔検出スイッチ68が作動する。バルブ孔検出スイッチ68は光電管68aから放射された検出光の光軸がホイールWのバルブ孔Waの周回軌跡円と交差しており、ホイールWが回転している間に検出光がバルブ孔Waを透過し、これを受光素子68bが受光すると、その信号がブレーキ装置69に送られクラッチ機構がOFFになりブレーキ機構がONして制動回転下のホイールWは慣性量の減衰によって回転が停止し、その停止時におけるバルブ孔Waの位置がバルブ孔停止位置確認スイッチ70の検出位置に達すると、検出光がバルブ孔Waを透過して受光素子68bに感知され、その信号がバルブ圧入装置71の上下作動シリンダ72へ送られ、上下作動シリンダ72が伸長する。
【0007】
この上下作動シリンダ72の伸長により図15に示すようにプッシュロッド73をホイールWのバルブ孔Waの軸心線に沿って上昇させ、タイヤバルブ50をバルブキャップ51側からバルブ孔Wa内に挿入する。
【0008】
プッシュロッド73の最上昇位置が上下作動シリンダ72に付設したリードスイッチによって検出されると、上下作動シリンダ72が収縮して下降してその先端部をタイヤバルブ50内から引き抜き、下降して最下位置に到達する。そしてプッシュロッド73が最下位置に達すると、前記バルブ孔停止位置確認スイッチ70が再度検出を開始し、バルブ孔Waへのタイヤバルブ50の圧入の有無を確認する。すなわち、タイヤバルブの圧入作動の間ホイールWは回転を停止し、ホイールWに対して前記検出時と同位置を維持していることから、その検出光を受光素子68bが受光しないときはタイヤバルブ50の圧入を検出してその信号をシリンダ72へ送る。
【0009】
バルブ孔停止位置確認スイッチ70からの前記信号によってシリンダ72が収縮してタイヤバルブ50を装着したホイールWが係合部64に支持されながら下降し、ベルトコンベア上へ載置され、かつストッパ62が作動してホイールWは搬出されるように構成されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上記特公平2−46403号公報に開示されるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動
挿入装置によれば、ホイールサイズ検出スイッチ、バルブ孔検出スイッチ、バルブ孔停止
位置確認スイッチ等を具備することによりホイールのバルブ孔検出からタイヤバルブの挿
入に至る一連の作業を自動的かつ連続的に行うことができる。しかし、同一ホイールサイ
ズのホイールであっても、図16に平面図を示すように基準となるバルブ孔Waに位置に
対し、ホイール幅の異なるホイールや、応急用タイヤ(Temporary Use T
ire)にあっては破線Wa′で示すように径方向に変位して形成されている。従ってバ
ルブ孔検出スイッチの光電管の光軸aによる各検出すべきバルブ孔の検出位置との相対位
置がホイール幅等に起因して相違し、例えば上記図16において破線Wa′で示すバルブ
孔にあっては仮想線Wa ″で示す位置において検出され、実際のバルブ孔の軸心と、伸
長してタイヤバルブを圧入すべきプッシュロッドの軸心との間にずれが生じ、タイヤバル
ブ圧入の際にプッシュロッド先端とバルブ孔の周縁とによりタイヤバルブを圧潰してタイ
ヤバルブの損傷を誘発し、かつプッシュロッドとバルブ孔の周縁との接触によりホイール
及びプッシュロッドの損傷を招くおそれがある。また、ホイールの軸心と係合部の軸心と
が変位した状態でタイヤバルブを挿入した場合にも同様の不具合が生じるおそれがある。
【0011】
従って、本発明の目的は、バルブ孔の穿設位置がホイールの径方向に相違する場合であってもタイヤバルブ、ホイール及びプッシュロッド等に損傷を招くことなく円滑にタイヤバルブをホイールのバブル孔に挿入装着し得るチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明におけるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置は
、回転駆動されるホイールのバルブ孔を検出してホイールを定位置に制動停止させるバル
ブ孔検出スイッチと、基端が可撓部を介してプッシュロッド作動部に支持されて先端にタ
イヤバルブを保持したプッシュロッドを上記定位置に停止したホイールのバルブ孔へ挿入
してタイヤバルブをバルブ孔に圧入装着するバルブ圧入装置とを有し、上記バルブ孔検出
スイッチが回転駆動される上記ホイールを隔てて相対位置に配置された発光部と受光部と
からなり、発光部から放射される光軸は回転駆動されるホイールのバルブ孔の周回軌跡円
と交差し、かつ受光部がこの周回軌跡円と直交する方向に長なる幅範囲の光軸を受光する
ことを特徴とするものである。
【0013】
【実施例】
以下、本発明におけるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の一実施例を図によって説明する。
【0014】
図1は本実施例におけるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の概要を示す一部断面説明図であって、図2は図1のA−A線断面図、図3は図1のB−B線断面図である。
【0015】
図中符号1は機台であり、機台1は床面上に固定される下側横長枠3、3及び下側横枠4、4からなる下側枠2、下側枠2に立設する複数の縦枠5、5‥‥、縦枠5、5‥‥の中間部に固設され、相対向する中間横長枠7、7を有する中間枠6、縦枠5、5‥‥の上部に固定された上部横長枠9、9及び上部横枠10、10からなる上部枠8を具備し、中間枠6にはタイヤバルブ50を挿入するホイールWを搬送する搬送としてのベルトコンベヤ11が設けられている。
【0016】
ベルトコンベヤ11は、中間横長枠7、7の両端部に回転自在に軸支されたローラ12、12と、これらローラ12、12間に掛け渡された一対のベルト13、13を有し、ローラ12、12の外側位置には搬入コンベヤ14、搬出コンベヤ15が配設されていてホイールWをベルトコンベヤ11へ搬入ならびに搬出可能にしている。搬出コンベヤ15の始端部にはホイール搬出確認スイッチ16が設けられ、搬出コンベヤ15へ搬出されたホイールWを検出してその信号を搬入コンベヤ14の終端部に設けられたストッパ17の駆動部へ送るようにしている。ストッパ17は、常時搬入コンベヤ14上に位置してベルトコンベヤ11へのホイールWの搬入を阻止する一方、ホイール搬出確認スイッチ16の検出信号により作動して搬入コンベヤ14上から退避し、搬入コンベヤ14によって搬送された1個のホイールWをベルトコンベヤ11上へ搬入させるようにしている。
【0017】
ベルトコンベヤ11の搬送面上に出没可能にストッパ47が設けられ、常時はベルトコンベヤ11の搬送面下に位置してホイールWの搬送を可能にする一方、前記ホイール搬送確認スイッチ16の検出信号により作動して搬送面上に突出し、ホイールWの搬送を阻止するようにしている。そしてストッパ47は一定時間その突出状態を保持し、その後、例えばホイールWが後述するホイールサイズ検出用リフタ19によって上昇せしめられた際、復動して搬送面下に復帰するように構成されている。
【0018】
符号18は、ホイールサイズ検出装置であって、タイヤサイズ検出装置18は、ベルトコンベヤ11のベルト13と13の間からシリンダ20の伸縮によって出没してストッパ47によって搬送を阻止された状態のホイールWを上昇及びベルトコンベヤ11から上昇せしめられたホイールWをベルトコンベヤ11上に載置する支持部21を有するリフタ装置19と、リフタ装置19によって上昇された支持部21上のホイールWをリンク機構23を介してシリンダ24の作動によって上部横枠10に設けられたレール10aに沿って移動して互いに接離する一対の当接部25、25に各々一対設けられた当接ローラ25a、25a‥‥によって挾持してセンタリングを行い、かつ当接部25、25の移動量に基づいてホイールWの径を測定するセンタリング機構22と、センタリング機構22によってセンタリングされたホイールWに下降して当接し、その下降量に基づいて予め記憶されたホイール情報からホイールWの幅及び、アルミホイール、スチールホイール、応急タイヤ用のホイール等のホイールの種類を検出する検出部26とを有する。ホイールサイズ検出装置18によって検出された各種の信号は後述するバルブ挿入装置27へ送られる。
【0019】
次にホイールサイズ検出装置18によってサイズ等の検出が完了したホイールにタイヤバルブを挿入するバルブ挿入装置27について説明する。
【0020】
バルブ挿入装置27はベルトコンベヤ11の搬送面上に出没可能に設けられたストッパ28を有し、ストッパ28はシリンダ29によって揺動され、常時はベルトコンベヤ11の搬送面上に突出してホイールWの搬送を阻止する一方、後述するバルブ挿入用ホイールリフタ32によりホイールWが下降したホイール搬出時には、バルブ挿入用ホイールリフタ32からの信号によりベルトコンベヤ11の搬送面下に移動してベルトコンベヤ11によるホイールWの搬出を許容するように構成されている。このストッパ28及びシリンダ29は、機台1に支持された摺動台30上に取付けられ、前記ホイールサイズ検出装置18からのホイールサイズ検出信号によってモータ31を制御することによって摺動台30を移動することによってホイールサイズ等に相応した移動調整を可能にしている。
【0021】
ベルトコンベヤ11によって搬送され、ストッパ28によっ搬送が阻止されたホイールWを上昇させるバルブ挿入用ホイールリフタ32は、ベルトコンベヤ11の搬送面上に一定高さストロークして突出可能とするセンターコーンと称する係合部33を有し、係合部33の形状はホイールデイスクWのハブ孔(図示せず)に嵌入可能な略円錐形をなし、その錐面に前記ハブ孔を係合させてホイールWを昇降可能にしている。従って下方向に増径する係合部33の錐面によって種々のハブ口径を有するホイールWを支持可能にする一方、ストッパ28によって停止されたホイールWのハブ孔の位置が係合部33の軸心から多少偏心していても、これを許容することができる。
【0022】
そしてこの係合部33は機台1に立設されたエアシリンダ34のピストンロッドに回転可能に連結されて上下動可能にされ、常時は先端をベルトコンベヤ11の搬送面下に位置してホイールWの搬入を可能にしており、ベルトコンベヤ11上に搬入されたホイールWが前記ストッパ28と当接して停止した際、エアシリンダ34の伸長によって上昇し、その最上昇位置でホイールWのバルブ孔Waへタイヤバルブ50を圧入装着した後、下降するように構成されている。
【0023】
ベルトコンベヤ11の上方の上部枠8にはホイール駆動プーリ37及び回転駆動装置38からなるホイール駆動装置36が設けられている。ホイール駆動プーリ37は外周にギヤを有しており上部枠8に回転可能に支持されたドラム状であって、ホイール駆動プーリ37の下面には環状ゴムよりなるフリクションデイスク37aが装着されている。
【0024】
ホイール駆動プーリ37はホイール駆動装置36によってギヤで回転駆動される。ホイール駆動装置36はモータを有し、減速機、ブレーキ装置を介してホイール駆動プーリ37を駆動する。ブレーキ装置はクラッチ機構を具備し、ブレーキ装置は常時はブレーキ機構とクラッチ機構とがOFF状態にあって、ホイール駆動プーリ37に対するトルクの伝達が遮断されていて、ホイールWが係合部33とともに上昇してフリクションデイスク37aに当接した際クラッチ機構とタイマがONして、トルクをホイール駆動プーリ37へ伝達して回転させる。そしてホイール駆動プーリ37と同期回転するホイールWのバルブ孔Waの位置が、後述するバルブ孔検出スイッチ39によって前記タイマに設定された時間内に検出されると、クラッチ機構がOFFになり、同時にブレーキ機構がONしてホイール駆動プーリ37の回転を制動し、ホイール駆動プーリ37の停止時にブレーキ機構がOFFになるように設定されている。一方ホイールWのバルブ孔Waの位置が前記タイマの設定時間内にバルブ孔検出スイッチ39により検出されないときは、NG状態となってクラッチがOFFになり、ホイール駆動プーリ37の回転を停止させるようにする。
【0025】
そして制動により回転を停止したホイール駆動プーリ37とホイールWは、クラッチ機構がONになり、ホイール駆動装置36によって比較的低回転速度で逆回転せしめられ、前記バルブ孔検出スイッチ39によってホイールWのバルブ孔Waが確認されるとブレーキ機構が作動して瞬時にホイール駆動プーリ37、従ってホイールWの逆回転を停止せしめ、後述するバルブ圧入装置43へ信号が送られ、プッシュロッド44によるタイヤバルブ50の挿入動作が開始される。またバルブ孔検出スイッチ39によりバルブ孔Waが所定時間以上確認し得ない場合はNG状態となるように設定されている。
【0026】
バルブ孔検出スイッチ39はホイール駆動プーリ37を介して上下位置に配設された発光部となる発光素子40と受光部となる受光素子41とを有し、発光素子40は上部枠8に移動可能に設けられた支持部材42に設けられ、ホイールサイズ検出装置18によって検出されたホイール、サイズの種類等によって異なるバルブ孔Waの突設状況に相対して移動調整するように構成されている。
【0027】
一方受光素子41は後述するバルブ圧入装置43に取付けられていて、図4に発光素子40との相対位置を平面的に示すようにホイール駆動プーリ37の半径方向、即ちホイール駆動プーリ37と同期回転するホイールWのバルブ孔Waの周回軌跡円と直交する方向に長なる幅広の受光範囲を有するセンサによって形成され、かつプッシュロッド作動部45を支持する支持台48をホイール駆動プーリ37の半径方向に移動調整することにより上記周軌跡円と直交する方向に長なる幅広の発光範囲を有する発光素子40から放射される検出光の光軸aは、前記ホイールWのバルブ孔Waの周回軌跡円と交差するよう構成され、その交差位置をバルブ孔Waが通過した際、バルブ孔Waを透過した検出光を受光素子41で感知させ、その信号を前記ホイール駆動装置36へ送るようにしている。そして、この信号によりクラッチ機構をOFFにし、ブレーキ機構をONしてホイール駆動プーリ37の回転を制動停止させ、その後ブレーキ機構をOFFにするようにしている。
【0028】
次にバルブ圧入装置43について説明する。バルブ圧入装置43は、図3に示すようにプッシュロッド44とプッシュロッド44を上下作動するプッシュロッド作動用エアシリンダを具備するプッシュロッド作動部45を有し、プッシュロッド作動部45を機台1にホイール駆動プーリ37の回転軸線と接離する方向に移動可能に支持された支持台48に取付けることにより機台1に設けられ、支持台48は、ホイールサイズ検出装置18によって検出されたホイールサイズ、ホイールの種類等に相応して移動調整される。
【0029】
プッシュロッド作動部45により上下動するプッシュロッド44は、図5に示すように、長尺の柱状体であって、その基端44aは可撓部材46を介して上記シリンダのピストンロッド45aに連結され、先端には段部を介して小径の突当部44bが設けられ、この先端に更に小径な係入部44cが設けられていてこの係入部44cの先端は尖端状に形成されている。
【0030】
そしてこれらの各部は図5のC部拡大断面を示す図6のようにプッシュロッド44の突当部44bがタイヤバルブ50の凹孔50aに挿入し、係入部44cが凹孔50aに連通する小孔50bに挿入してタイヤバルブ50を支持する。一方タイヤバルブ50の圧入時には図5に示すように主として突当部44bの先端と凹孔50aの底部との当接によってプッシュロッド44の上昇によりタイヤバルブ50をバルブ孔Wa内へ押し込む。
【0031】
プッシュロッド作動部45のエアシリンダのピストンロッド45aとプッシュロッド44の基端44aとの間に介装される可撓部材46は、図6に示すようにゴム等の弾性部材46aと、この弾性部材46aを介して接着対向する2枚の取付板46bと、これら取付板46bに突設されたネジ部46cとにより構成され、これらネジ部46cとピストンロッド45a及びプッシュロッド44の基端44aに設けられたナット部46dとを螺合することによりプッシュロッド作動部45のピストンロッド45aの先端に、ピストンロッド45aとの同一軸心性を維持し、かつ軸心方向からずれた方向の荷重がプッシュロッド44の先端に作用した際、傾倒可能にプッシュロッド44を連結する。
【0032】
また他の可撓部材46の実施例としては、図7に要部断面を示すように、ピストンロッド45aの先端と、プッシュロッド44の基端44aとを互いに揺動可能に連結する継手46eと、継手46eを収容し、かつピストンロッド45aの先端とプッシュロッド44の基部44aとの間を可撓可能に、かつピストンロッド45aとプッシュロッド44の同一軸心性を維持する円筒状ウレタンゴム46f、或いはコイルバネ等の弾性材とにより構成することも可能である。
【0033】
上記構成の他に本装置は、タイヤバルブ50をプッシュロッド44に供給するタイヤバルブ受け渡し装置(図示せず)を有している。
【0034】
次に上記のように構成されたチューブレスタイヤ用バルブ自動挿入装置の作動を図8に示すフローチャートに従って説明する。
【0035】
本装置の作動は主にホイールサイズ検出装置18で実行されるステップS1〜ステップS4のホイールサイズ検出工程Iと、主にバルブ挿入装置26で実行されるステップS5〜ステップS20のタイヤバルブ挿入工程IIにより構成される。
【0036】
タイヤバルブ自動挿入装置は、運転時にはベルトコンベヤ11、搬入コンベヤ14、搬出コンベヤ15が作動してホイールWをベルトコンベヤ11上へ搬入可能な状態にあり、常時は搬入コンベヤ14の終端にストッパ17が突出して搬入コンベヤ14によって搬送されたホイールWを係止してベルトコンベヤ11内へのホイールWの搬入を阻止している。またストッパ47がベルトコンベヤ11の搬送面に突出してホイールWの搬路を閉鎖し、かつエアシリンダ34が縮小作動して係合部33がベルトコンベヤ11の搬送面下に位置してホイールWの搬路を開放している。
【0037】
このような状態において、ステップS1でストッパ17が搬入コンベヤ14の搬送面から退避し、その搬路を開放して1個のホイールWをベルトコンベヤ11上へ送り込み、ホイールWはベルトコンベヤ11によつて搬送されてストッパ47と当接してその移動を停止する。
【0038】
ストッパ47がホイールWを受け止めると、ステップS2によってその信号がホイールサイズ検出装置18のリフタ装置19の作動部へ送られ、リフタ装置19のシリンダ20が伸長して支持部21によりホイールWをベルトコンベヤ11の搬送面から所定量、図2に破線W′で示す位置まで上昇させて停止する。続いてセンタリング機構22のシリンダ24を作動させて一対の当接部25、25に各々設けられた当接ローラ25a、25a‥‥によって支持部21上のホイールWを挾持してセンタリングする。
【0039】
続くステップS3において、上記ステップS2においてホイールWをセンタリングした際の当接部25、25の移動量に基づいてホイールWの径、即ちホイールサイズを検出し、かつ検出部26を下降させてホイールWを当接させ、その下降量に従って予め記憶されたホイール情報から、ホイールWの幅、種類を検出してその信号を後述するステップS5〜ステップS20において作動するバルブ挿入装置27へ送るとともにストッパ47をベルトコンベヤ11の搬送面上から退避させてその通路を開放し、かつ検出されたホイールWのサイズに相応して摺動台30を移動させてストッパ28の位置を調整する。
【0040】
ステップS3でサイズ等各仕様が検出されたホイールWは、次のステップS4によってホイールサイズ検出装置18から搬出する。ホイールWの搬出は、センタリング機構22のシリンダ24の作動によってリンク機構を介して両当接部25と25との間を離間させて当接ローラ25a、25a‥‥によるホイールWの挾持を開放し、かつリフタ装置19のシリンダ20を収縮作動して支持部21とともに下降させてベルトコンベヤ11の搬送面上に載置して受け渡し、ベルトコンベヤ11によりホイールWをサイズ検出装置18から搬出する。
【0041】
ステップS4によつてサイズ検出装置18から搬出されたホイールWはステップS5においてベルトコンベヤ11によって搬送されるホイールWを予めホイールWのサイズに相応して移動調整されたストッパ28に当接してその移動を停止することによりホイールWをバルブ挿入装置27へ搬送する。
【0042】
ストッパ27がホイールWを受け止めると、ステップS6によってその信号がバルブ挿入用リフタ32の作動部へ送られ、エアシリンダ34が伸長作動して、ピストンロッド34aに設けられた係合部33がホイールデイスクのハブ孔(図示せず)に嵌入し、ホイールWをセンタリングしながら持ち上げる。ここで係合部33は円錐形に形成されることから、ハブ孔と密に嵌合してホイールW支持の安定性を促す一方、仮にホイールWの係止位置が係合部33の軸心から多少偏心していてもこれを許容することができる。そしてエアシリンダ34が更に伸長してホイールWを図3に破線W′で示すようにフリクションデイスク37aに当接すると、その上昇が停止され、かつこの状態がエアシリンダ34によって保持される。
【0043】
一方ホイールWのサイズ等を識別するステップS3からバルブ挿入装置27にホイールWを装着するステップS6が完了する間にステップS7において、ステップS3によって検出されたホイールWの種類等の信号に従ってその装着すべきホイールWに相応する種類のタイヤバルブ50を選択してプッシュロッド44の先端に図6に示すようにタイヤバルブ受け渡し装置により装着し、ステップS8によりタイヤバルブ50がプッシュロッド44の先端に適切に装着されているか否か確認し、不適切な場合は、NG表示して再度タイヤバルブ50の装着を行う。
【0044】
タイヤバルブ50の適切な装着が確認された場合には次のステップS9において、ステップS3によつて検出されたホイールサイズ、ホイールの種類等に相応して位置および孔径が相違するバルブ孔Waの穿設状況に応じて発光素子40を支持する支持部材42および受光素子41を取付けたプッシュロッド作動部45を支持する支持台48を移動せしめ、発光素子40から放射される検出光の光軸aがホイールWのバルブ孔Waの前記周回軌跡円と交差するように調整する。
【0045】
前記ステップS6によってホイールWを上昇させてフリクションデイスク37aに当接させて停止すると、ステップS10においてホイール駆動装置36のブレーキ装置のクラッチ機構とタイマーがONし、ホイール駆動装置36のモータによってホイール駆動プーリ37が回転して、ホイールWがフリクションデイスク37aの摩擦力を介してフリクションデイスク37aと略同期回転する。またバルブ孔検出スイッチ39が作動可能となる。
【0046】
そして続くステップS11において、バルブ孔検出スイッチ39の発光素子40から放射された検出光の光軸aがホイールのバルブ孔Waの周回軌跡円と交差していることから、ホイールWが回転している間に検出光がバルブ孔Waを透過し、これを受光素子41が受光すると、その信号がホイール駆動装置36へ送られる。バルブ孔Waの検出は、図4に示すように受光素子がホイールWの半径方向に長く形成され、それを受光する受光範囲を有することからバルブ孔Waが破線Wa′で示すようにホイールWの半径方向に変位するものであっても適切に検出できる。
【0047】
一方、バルブ孔検出スイッチ39がタイマに設定された検出時間内にバルブ孔Waを検出しないときはNG状態となって以降の作動を停止し、かつ表示する。従ってタイヤバルブ挿入の際に障害となる例えばバルブ孔Waの欠陥、バルブ孔不良、異物混入によるバルブ孔詰まり等の事態を予め検出することができ、次工程の混乱やバルブ圧入不良、バルブ挿入装置及びホイールの損傷を未然に防止し得る。
【0048】
ステップS11によりバルブ孔検出スイッチ39からの信号を受けたホイール駆動装置36は、ステップS12においてクラッチ機構をOFFにし、かつブレーキ機構がONとなりモータからホイール駆動プーリ37へのトルク伝達を遮断してホイール駆動プーリ37を制動回転させ、制動回転下のホイールWは慣性量の減衰により停止する。停止後ホイール駆動装置36のブレーキ機構をOFFにし、かつクラッチ機構をONとすることによりホイール駆動プーリ37を比較的低速で逆回転駆動すると同時にタイマを作動させる。
【0049】
そして続くステップS13で、バルブ孔検出スイッチ39の光電管40から放射された検出光の光軸aがホイールWのバルブ孔Waを透過し、これを受光素子41が受光すると、その信号がホイール駆動装置36へ送られ、クラッチ機構をOFFにし、かつブレーキ機構をONして瞬時にホイール駆動プーリ37を、従ってホイールWの回転を瞬時に停止させる。
【0050】
一方バルブ孔検出スイッチ39、ホイール駆動装置36等の不具合により、バルブ孔検出スイッチ39がタイマに設定された検出時間内にバルブ孔Waを検出しないときはNG状態と判定して以降の作動を停止し、かつそれを表示する。
【0051】
ステップS13でホイール駆動プーリ37、従ってホイールWの回転が停止すると、その信号が支持台48の作動部へ送られ、ステップS14によって予めステップS3で検出されたホイールWのサイズ、幅、種類に相応してホイール駆動プーリ37の回転軸線と接離する方向に指示台48を移動調整してバルブ圧入装置43の位置調整を行う。
【0052】
バルブ圧入装置43の位置調整が完了すると、その信号を受けたバルブ圧入装置43は、続くステップS15でプッシュロッド作動部45のプッシュロッド用エアシリンダが伸長作動してプッシュロッド44をホイールWのバルブ孔Waの軸線に沿って上昇させ、図9に二点鎖線で示すようにタイヤバルブ50をバルブキャップ51側からホイールWのバルブ孔Wa内に挿入開始する。
【0053】
そしてバルブ孔Wa内に挿入されたタイヤバルブ50はプッシュロッド44の上昇によりバルブ孔Wa内に更に進入してタイヤバルブ50をホイールWに装着し、プッシュロッド44の最上昇位置がプッシュロッド作動部45のエアシリンダに付設したリードスイッチによって検出されると、そのエアシリンダが収縮作動して下降を開始し、その先端部をタイヤバルブ50内から引き抜き、そのままバルブ孔Waの軸心に沿って下降し、その最下位置に到達してステップS16でタイヤバルブ挿入が完了する。プッシュロッド44がプッシュロッド作動部45のエアシリンダの伸長によってタイヤバルブ50をバルブ孔Waに挿入する際、プッシュロッド44の軸心とバルブ孔Waの軸心との間に多少の誤差がある場合でもプッシュロッド44の基端に配設された可撓部材46によってその誤差が許容されることから、バルブ孔Waの軸心に倣ってタイヤバルブ50がバルブキャップ51側から挿入され、タイヤバルブ50がバルブ孔Waの内周面とプッシュロッド44との間で部分的に過度に押し潰されて損傷するということはない。
【0054】
そしてタイヤバルブ50の圧入後前記最下位置へ到達時の間、或いは最下位置へ到達後、ステップS17においてバルブ検出スイッチ39が再度検出し、バルブ孔Waへのタイヤバルブの圧入の有無を確認する。即ちタイヤバルブ50の圧入作動の間ホイール駆動プーリ37は回転を停止し、ホイールWに対し、前記検出時と同位置を維持することから、発光素子40からの検出光の光軸aはバルブ孔Waの位置と交差していて、その検出光を受光素子41が受光しないときはタイヤバルブ50の圧入を検出し、その検出光を受光とないときは、タイヤバルブ50が圧入されていないことを検出してNG状態となる。したがって事前にタイヤバルブ未挿入のホイールWを摘出する。
【0055】
ステップS16によってプッシュロッド作動部45のエアシリンダの収縮作動によってプッシュロッド44が最下位置に到達したバルブ圧入装置43は、ステップS18で支持台48を元の位置へ復帰せしめられる。
【0056】
そして続くステップS19において、前記バルブ孔検出スイッチ39からの信号によってバルブ挿入用ホイールリフタ32のエアシリンダ34が収縮作動し、タイヤバルブ50を装着したホイールWが係合部33に支持されながら下降し、ベルトコンベヤ11上に載置される。エアシリンダ34は収縮作動してベルトコンベヤ11の搬送面下に移動させ、ホイールWの搬出を可能にする。なお、ストッパ28はホイールWがフリクションデイスク37aに当接した際作動して、既にベルトコンベヤ11の搬送面下に退避している。
【0057】
従ってホイールWは、次のステップS20においてもベルトコンベヤ11に搬送させて、搬出コンベヤ15へ送り込まれ、この搬出コンベヤ15による搬送時にホイール搬出確認スイッチ16の検出位置を通過すると、ホイールWの搬出が確認され、その信号がストッパ17の作動部へ送られて、ストッパ17が搬入コンベヤ14から退避して、係止されていた1個のホイールWをベルトコンベヤ11上へ送り込み、次のホイールWへのタイヤバルブ50の挿着作業を開始する。
【0058】
上記説明では、バルブ孔検出スイッチ39を発光素子40と受光素子41とにより構成し、受光素子41をホイール駆動プーリ37の半径方向、即ちホイール駆動プーリ37と同期回転するホイールWのバルブ孔Waの周回軌跡円と直交する方向に長形の幅の広い発光部と受光部を有するセンサによって構成したが、図10に図4と対応する平面図を示すようにホイールWのバルブ孔Waの周回軌跡円と直交する方向に複数の発光素子40、受光素子41を列設して構成することも可能であり、また以上説明では、回転駆動されるホイールWのバルブ孔Waの有無をバルブ孔検出スイッチ39で検出した後、ホイールWを停止させ、逆回転せしめて、再び同一のバルブ孔検出スイッチでバルブ孔Waを検出してホイールWをタイヤバルブ挿入位置へ停止するよう構成したが、バルブ孔Waの有無及びタイヤバルブ挿入位置へホイールを停止せしめるためのバルブ孔検出スイッチを別個に各々配設して、ホイールを逆転せしめることなく、同一方向に回転するよう構成することも可能である。
【0059】
【発明の効果】
以上説明した本発明のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置によれば、回転
駆動するホイールのバルブ孔を検出してホイールを定位置に制動停止し、定位置に停止し
たホイールのバルブ孔にバルブ圧入装置のプッシュロッドによりタイヤバルブを挿入装着
するタイヤバルブ自動挿入装置において、バルブ孔を検出するバルブ孔検出スイッチを、
回転駆動されるホイールを隔てる相対位置に配設する受光部とを具備し、更にこの受光部
がバルブ孔の周回軌跡円と直交するホイールの半径方向に長く形成され、周回軌跡円と直
交する長なる幅範囲の光軸を受光するように構成することから、ホイールの幅、ホイール
の種類等に起因してバルブ孔の位置がホイールの径方向に相違する場合でも回転駆動され
るホイールの周回方向のバルブ孔の位置が適切に検出でき、この検出に基づいてホール駆
動装置によるホイールの回転を停止することにより、バルブ孔の位置がホイールの径方向
に相違する場合でも適切な位置にホイールを制動停止することが可能になり、ホイールの
バルブ孔とバルブ圧入装置のプッシュロッドとの相対位置調整が適切にでき、タイヤバル
ブ、ホイール、プッシュロッド等に損傷を招くことなく円滑にタイヤバルブをホイールの
バルブ孔に挿入装着することが可能になり、タイヤバルブ装着の効率化が得られる等の効
果を有する。
更に、バルブ圧入装置のプッシュロッド作動部に可撓部を介してプッシュロッドの基端
を接続することから、タイヤバルブをホイール孔に挿入する際、プッシュロッドの軸心と
バルブ孔の軸心との間に多少の誤差がある場合でも可撓部によってその誤差が許容され、
タイヤバルブがバルブ孔の軸心に倣って挿入できてタイヤバルブが損傷することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の一実施例の概要を示す一部断面説明図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】図1のB−B線断面図である。
【図4】本実施例に用いられるバルブ孔検出スイッチの説明図である。
【図5】本実施例に用いられるプッシュロッド及び可撓部材を説明する一部断面説明図である。
【図6】図5のC部拡大断面図である。
【図7】同じく他の可撓部材の実施例を説明する一部断面説明図である。
【図8】同じく、本実施例のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の作動を説明するフローチャートである。
【図9】タイヤバルブの挿入を説明する図である。
【図10】本実施例に用いられるバルブ孔検出スイッチの他の実施例を示す説明図である。
【図11】タイヤバルブの説明図である。
【図12】従来のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置を説明する一部断面正面図である。
【図13】図11の側面図である。
【図14】図12の平面図である。
【図15】タイヤバルブの挿入を説明する図である。
【図16】従来のバルブ孔検出スイッチを説明する平面図である。
【符号の説明】
39 バルブ検出スイッチ
40 発光素子
41 受光素子
43 バルブ圧入装置
44 プッシュロッド
45 プッシュロッド作動部
46 可撓部
50 タイヤバルブ
a 光軸
W ホイール
Wa バルブ孔
Claims (3)
- 回転駆動されるホイールのバルブ孔を検出してホイールを定位置に
制動停止させるバルブ孔検出スイッチと、基端が可撓部を介してプッシュロッド作動部に
支持されて先端にタイヤバルブを保持したプッシュロッドを上記定位置に停止したホイー
ルのバルブ孔へ挿入してタイヤバルブをバルブ孔に圧入装着するバルブ圧入装置とを有し
、上記バルブ孔検出スイッチが回転駆動される上記ホイールを隔てて相対位置に配置され
た発光部と受光部とからなり、発光部から放射される光軸は回転駆動されるホイールのバ
ルブ孔の周回軌跡円と交差し、かつ受光部がこの周回軌跡円と直交する方向に長なる幅範
囲の光軸を受光することを特徴とするチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置。 - 上記可撓部が、一端がプッシュロッド作動部に、他端がプッシュロ
ッドの基端に接続される弾性部材であることを特徴とする請求項1に記載のチューブレス
タイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置。 - 可撓部が、プッシュロッド作動部とプッシュロッドの基端とを揺動
可能に連結する継手と、この継手を収容してプッシュロッド作動部とプッシュロッドの基
端を連結する弾性部材とを有することを特徴とする請求項1に記載のチューブレスタイヤ
用タイヤバルブ自動挿入装置。
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